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先给大家重点推荐一本期刊:中国职业技术教育
中国职业技术教育杂志征稿信息
《中国职业技术教育》杂志是由中华人民共和国教育部主管,教育部职业技术教育中心研究所、中国职业技术教育学会和高等教育出版社共同主办的一份综合性中文期刊,集政策指导性、学术理论性和应用服务于一身,是教育部指导全国职业教育工作的重要舆论工具,是服务各级各类职业教育机构的主要阵地。
中国职业技术教育投稿栏目:主要有职教要闻、专稿专访、综合管理方略、课程教材、教研与教学、师资队伍建设、研究与探讨、职业指导、职业培训、高等职业教育等栏目。
再给大家推荐职业教育范文:人工智能背景下职业教育变革及模式建构
董文娟1,黄尧2(1.天津大学教育学院,天津300350;2.北京师范大学国家职业教育研究院,北京100875)
摘要:顺应人工智能时代的浪潮,基于新兴技术的职业教育变革及新模式建构势在必行。该文从职业教育智慧化、经济发展、政策保障、信息化生态重构四个方面,剖析了人工智能时代职业教育变革的现实诉求,并进一步分析了当前职业教育外部环境及其自身发展的困境。人工智能背景下职业教育的变革体现出融合、创新、跨界、终身化的新特征。基于此,从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面,探究职业教育的变革路径及模式建构。最后探讨了职业教育模式变革还面临回归教育本质、规避技术弊端等挑战,并提出“适应—引领人工智能”的发展目标。
关键词:人工智能;职业教育变革;模式建构;智慧化
“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。特别是在移动互联网、超级计算等新理论、新技术及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能发展呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,为我国供给侧结构性改革下的“新常态”经济发展注入新动能,使人们的思维模式和生活方式发生了深刻变革。近年来,国家高度重视与社会经济发展联系最为密切的职业教育,积极推进职业教育信息化,运用人工智能改革教学方法和人才培养模式,构建新型智能职教体系,提升信息技术引领职业教育创新发展的能力。
一、人工智能背景下职业教育变革的现实诉求
人工智能对传统教育理念产生了革命性冲击,职业教育结构不断调整,劳动力素质与市场需求的矛盾、学习方式与自我价值实现的矛盾等促使职业教育向智慧化、智能化发展。目前,我国处于教育信息化2.0、工业4.0的新时期,全球范围内新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行。“一带一路”“中国制造2025”人工智能等重大国家战略的提出,及以新技术、新产业为特征的新兴经济模式要求教育领域,尤其是职业教育培养行业、产业急需的技术技能型、智慧型人才,具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,促进智慧化发展,助力经济转型升级。
(一)职业教育智慧化诉求:职业教育信息化发展的必然选择
“智慧教育是以物联网,大数据等信息技术为依托,创造智慧教学环境,转换教育方法,内容与手段,注重教育网络化,个性化和智能化的一种教育新模式。”[2]智慧教育作为“一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为(系统)”,被视为教育信息化发展的高端形态[3]。因此,职业教育的智慧化并非简单的数字化,强调信息技术推动职业教育教学模式和方法的变革,改变思维模式,创建价值等方面共享的学习共同体,培养创新型、智慧型人才。
职业教育智慧化是职业教育信息化发展的必然选择。目前,我国的职业教育信息化水平正在稳步提高,投入持续增加,各种智能信息技术应用于教育教学、实习实训、测量评价等领域,并逐步成熟,正在努力打造一个信息化、智慧化的现代职业教育生态系统。新时期我国很多地区及职业院校积极提升现有信息化系统的智慧化水平,积极创建智慧校园、智慧社区等,逐步实现了组织管理的智慧化、资源环境的智慧化和服务评价的智慧化。
(二)经济发展诉求:人工智能时代的新兴经济需要高技能智慧型人才
人工智能时代职业教育运用移动互联网、大数据等新兴技术,与经济及其他部门跨界融合,不断创造新产品、新业务,推动职业教育模式创新,形成了以互联网为基础设施、人工智能为实现手段的经济发展新常态。人工智能时代是以现代科学技术为支撑的新时代,各行各业的运作发展和对知识技术的掌握要求达到了更高层面,相应的教育需求也有所提升,市场环境渴求勇于创新、个性化的高技能智慧型人才。职业教育要应对行业上升发展的劳动力需求问题,基于人工智能应用,提高技能培养层级,以适应新的社会劳务需求。现代企业生产依托互联网科技,与智能化设备直接联接,通过数据分析和应用,促进科技成果转化为生产力。劳动密集型企业已不适应现代行业、产业发展,需升级为网络智能型,与此同时,职业院校的课程模式、专业设置、实习实训、师资结构等也做出相应的调整和革新,既促进了职业教育的智慧化、智能化,又推动了产业升级和工业变革。
(三)政策保障:国家从宏观层面保障人工智能时代的职业教育发展
2016年是我国人工智能元年,2017年我国颁布了《新一代人工智能发展规划》,提出了“将发展人工智能放在国家战略层面进行系统谋划和布局”,这预示着我国人工智能时代的全面到来,为我国职业教育的发展提供了良好的宏观政策环境。人工智能给职业教育带来了符合时代精神的新内容,积极融合信息技术,整合职业教育资源,提升公共服务水平,影响和改变了原有的教育生态。紧密依托信息共享平台,突破时空限制,让学习者自我选择,更加人性化和智能化。我国很多职业院校已经开启了智慧校园的行动计划,一些大中城市也在积极制定实施智慧城市的发展规划,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生态重构诉求:人工智能时代的职业教育变革是对职业教育信息化生态系统的重构
“依据《2006-2020年国家信息化发展战略》,我国正在有序推进数字教育向智慧教育的跃迁升级和创新发展。”[4]在新兴智能信息技术的催促下,技术变革带来了职业教育系统的颠覆性创新改革,打破现有的条条框框,改革传统教育模式,再造教育业务新流程。在职业教育领域创新应用物联网、大数据、人工智能等先进技术,提升各科各门教育教学业务,打造各级各类智能实训部门、培训机构,覆盖贯通中高职院校,整合系统内外现有资源,推进智慧教育生态有序发展,为各类用户提供最适合、最智能的职业教育资源和服务,完成对职业教育信息化生态系统的重构。
二、当前职业教育发展的现实困境
人工智能对各行各业的影响具有革命性和颠覆性,可能带来新的发展机遇,也可能带来不确定性的挑战,比如可能会改变就业结构、影响政府管理、威胁经济安全等,还可能会冲击法律与社会伦理,影响社会稳定乃至全球治理。当前,人工智能与“大众创业、万众创新”浪潮席卷而来,职业院校既是人工智能应用的战场,又是培养技术创新型人才的“梦工厂”[5]。人工智能时代的职业教育信息化发展迅速,影响是广而深的,对职业教育外部环境及其本身都造成了极大的冲击。
(一)职业教育外部环境发展困境
“据联合国教科文组织预测,到2020年,人工智能将替代20亿个工作岗位”[6],那些技术含量低、重复性强的技能将被智能机器、数码设备所替代,工业机器人也将大面积应用。智能设备替代行业劳动力,能够降低劳动成本,且具有高效、易操作等竞争优势。传统职业教育培养模式很难适应未来行业、产业的发展需求,人工智能冲击职业教育就业岗位,撼动其所依附的岗位基础,对职业教育的生存与定位产生了威胁。因此,根据智能时代职业教育的岗位特征与需求,提升职业人才的知识结构和专业技能,是新形势下职业教育的发展方向。
(二)职业教育自身发展困境
近年来,人工智能在职业教育领域内的应用和提高是目前职业教育的发展趋势。我国重视职业教育信息化、智能化发展,各级各类职业院校在信息化基础设施建设、校园信息化管理等方面都有了显著提升,但信息技术与职业教育的深度融合仍不够紧密,表现出信息化管理效率低、科学决策水平低等现象。人工智能背景下职业教育自身发展的困境表现在:
1.课程与教学困境
职业院校新课程改革提倡构建智慧课堂,制定个性化学习计划,注重课堂实施效果。但目前的实际课程教学仍是以教师为中心,强调知识的灌输,重视统一性和计划性,与教育改革提倡的个性化教学相去甚远。教学方法、教学理念更新慢,很难激发学生的内在学习动力,创新性思维弱,使得个性化教育的无法实现。近年来,中央、省、市、县四级教育平台逐步建立起来,课程与教学的层级设计逐步完善,但在实施的过程中,各级平台之间存在沟通不畅等问题,各级资源内容不系统,不衔接,导致无序叠加和资源的重复浪费,“精品课程”等项目丰富了课程资源,但质量不高。在线课程与教学以传统的科目、章节为单元,构建系统性的在线教育内容,为用户提供专业化的知识选择,但由于受时间条件等限制,大多数受教育者习惯于碎片化学习,连贯性和整体性差,缺乏对课程与教学体系的系统性学习。
2.认知困境
随着人工智能时代的到来,许多职业院校将“未来教室”“智慧课堂”定位为未来发展方向,进行了多种尝试和改革,如MOOC混合教学、翻转课堂、多屏教学等,但“管理者和施教者对智慧教育的理解多停留在‘智慧课堂=多媒体+传统教学的层面’,教学观念和思维依然固化,并没有因为新技术的参与而得到实质改变”[7],缺乏对多媒体网络架构和智能学习平台的深层认识,更缺乏对管理评价和互动交流等模块的理解与掌握,虽投入大量人力财力采购了数量巨大、设备精良的多媒体设备和智能服务设备,但没有充分有效使用,大大限制了智慧教育的发展潜力。
3.用户困境
传统教学以群体教育为基本单元,教师和学习者作为学习共同体,在管理、学习的互动过程中形成强大的群体约束力,促进双方共同进步。在信息化教育时代,学习者自由掌握学习时间和进度,遇到问题可能无法及时解决并获得反馈,无法进行面对面交流,因此,基于人工智能网络化学习平台,学习者需要高自控力、高学习能力才能适应这种全新的学习方式。
4.评价困境
传统的评价方式多依靠经验和观察,智慧型评价则是基于学习过程的一种发展性评价,以采集到的学习数据为客观基础。在人工智能、数字信息化环境下教育效果的评价实际要受到很多因素的影响和局限,在信息技术与职业教育融合的过程之中,许多智能技术应用于教育教学实践,难以进行定性定量的智慧评价,如互动交流及深层次的学习评价等。
三、人工智能背景下职业教育变革的新特征
人工智能带来了思维模式的创新,改变了人们认识问题、思考和解决问题的方式,越来越多地依赖人与智能网络的协同创新。人工智能背景下的职业教育变革围绕经济社会发展大局,“主动服务国家重大发展战略,加大虚拟现实、云计算等新技术应用,体现校企合作、知行合一等职教特色,以应用促融合、以融合促创新、以创新促发展。”[8]人工智能背景下职业教育的变革必将加速推进职业教育的现代化、智能化进程,表现出了融合、创新、跨界和终身化的新特征。
(一)融合
人工智能技术科学应用于当前职业教育,在最短的时间内整合、重组大量的知识信息,形成科学的技术技能知识体系,为职业教育资源、企业资源、产业资源、社会资源等一切有可能联结的资源融合提供了可能。为促进职业教育的智慧化发展,在现有的合作模式、集团模式、产教融合模式等实体协作发展的基础上,建立智能互动的智慧教育供给平台、常态化智慧课堂和大数据化智慧教育生态系统,为我国新兴经济发展提供高技能、智慧型人才支撑。
(二)创新
信息化时代下“变”为创新立足之要点。创新时代最需要提升的就是创造智慧。“由知识的理解记忆,转向知识的迁移、应用并最终指向创造发明”[9],以提高学习者的学习能力和应用能力,提升其创新思维和智慧思维,不断开拓人类社会发展的高度和宽度。智能化、信息化的时代是创新不断的时代,是原有知识不断被更新、技术不断被升级的时代。人工智能促使社会化协同大规模发展,促进职业教育体系核心要素的重组与重构,创新生产关系,呈现出新的协作架构,开创了新的教育供给方式,增加了教育的选择性,推动了教育的民主化。学习者能够按照自己的价值观、兴趣与爱好等选择适合自己个性发展的学习方式和学习内容,促进学习者个性化、多样化发展,最终实现教育公平。
(三)跨界
智能科学与职业教育连接起来,搭建起两者沟通的桥梁,跨越了人工智能虚拟教育和线下实体教育的界限,实现了两者之间的融合。教育供给由竞争资源转变为协同合作,直线型的中心组织管理转向去中心化、泛化管理。通过大数据智能技术平台、远程教育平台等对职业教育资源进行整合共享,跨越教育边界,与市场、行业、企业以及职业教育培训机构对接,提供更加便捷的智慧化服务。
(四)终身化
人工智能时代职业教育的变革坚持“以人为本”的教育理念,满足学习者在任意时间、任意地点、以任意方式、任意步调终身学习的需求[10]。打破了地域和时间的限制,体现了教育的泛在化、个性化和终身化,与终身教育理念的发展目标不谋而合。人工智能时代社会经济发展加快,人们追求高层次自我价值的实现,充分体现出终身学习的必要性和紧迫性。目前,我国正在积极创建泛在学习环境,致力于构建终身化学习型社会,努力创造有利条件向全民提供终身教育与学习的机会。
四、人工智能背景下职业教育发展的模式建构
人工智能背景下职业教育的变革预示着全新思维意识形态、社会发展形态的变革,重塑职业教育可持续发展的新思维,重构信息时代职业教育的价值链和生态系统。智能化技术科学将现代职业教育内部各要素,以及内部要素与外部环境之间,通过虚拟技术和智能化手段互联贯通,突破传统教育价值的链状模式,使职业教育由传统模式走向“人工智能+职业教育”模式的建构。人工智能对职业教育课程、教学、评价、管理、教师发展等方面产生系统性影响,为职业教育提高教育质量和提升服务水平提供了技术支持和现实路径,解决不能兼顾职业教育规模和质量的矛盾问题。下面将从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面来探究职业教育的变革路径及模式建构。
(一)人工智能背景下职业教育的课程模式
人工智能时代的信息知识、科学技术正在以前所未有的速度增长、更新和迭代,呈现出了碎片化、多元化、创新性、社会性的特征。人工智能背景下职业教育的课程模式是为学习者提供按需可随时选择的知识储备智能模式,解决了传统职业院校课程教学的滞后性,呈现的是现代职业教育的前沿信息和内容。课程革命愈演愈烈,灵活多样的微课、慕课等形式层出不穷,在线课程将成为常态,信息传播媒介、知识获取方式等都发生了巨大改变,课程内容和结构的表现形态、呈现方式、实施及评价等也都进行了相应变革。智能化信息科学技术为课程的设计、架构、实施提供了快捷和便利,为学习者的个性化、终身化选择提供了多种渠道。人工智能背景下职业教育的课程模式的建构表现为:首先,线上线下融合的大规模开放课程融入现代职业教育,课程的表现形态和实施途径呈现出智能化、数字化、立体化的特征,成为学校常态课程的有机组成部分,为学习者提供了更多的可选择机会,使实施个性化课程成为可能。现代职业教育的课程内容强调学术性与生活性相互融合与转化,融入社会资源,立足于我国社会经济的新常态和学习者的全面发展,实现社会化协同发展,共赢共创;其次,课程实施的空间得以拓展,跨越了社会组织边界、职业院校边界,将从班级、年级、全校扩展到网络社区以及更大的空间。课程的整体结构从分散走向整合,以技术为媒介,形成跨学科、多学科整合的课程;最后,课程内容的组织、课程的实施逐步模块化、碎片化、移动化与泛在化,社会化分工更加精细,教师也将承担教学设计、技术开发、在线辅导等不同的角色。
(二)人工智能背景下职业教育的教学模式
人工智能时代将信息技术有效地融合于职业教育各学科的教学过程,从知识的传递转变为认知的建构,从注重讲授和内容,转变成重视学习过程[11],构建“以教师为主导,以学生为主体”的以数字化、智能化为特征的智慧教学模式,重视学生的主体地位,引导学生“自主、探究、合作”。人工智能背景下职业教育的教学模式的建构表现为:首先,人们的学习方法、认知方式和思维模式已经发生了巨大的转变。信息化教学使得信息技术已成为学习者认知的必要工具,认知方式也由“从技术中学”转型为“用技术学”。其次,信息化教学的重点从“面向内容设计”转变到“面向学习过程设计”,更加重视学习者发现问题、分析和解决问题能力的培养,关注学习者的学习过程,以及其获得学习活动的体验。同时,信息化教学要将课堂内的学习知识和课堂外的实践活动联结互动,按照学习者的个性化需求和认知方式自主选择学习内容。第三,智慧教学将成为课堂教学的新重点。日常教学工作形态不再是点线面的连接,而是呈现为智能化、立体化的教学空间,智慧课堂将会促进学习者的深度学习、交互学习和融合学习,智能备课、批阅以及个性化指导等也将成为教育者新的教学工作形式。从机械评价学习结果转变成适应性评价学习结果。第四,在线教学、整合技术的学科教学法将成为新的教学形态,促进教育均衡发展,实现跨学校、跨区域的流转。移动学习、远程协作等信息化教学模式,能够实现教师的“教”与学生的“学”的全面实时互动,最大限度地调动学习者的主观能动性,提升教学质量与人才培养质量。
(三)人工智能背景下职业教育的学习模式
智能系统和互联网络为学习者提供了丰富多元的学习资源和环境,推进了教育教学活动与学习环境的融合发展,人工智能背景下职业教育的学习模式也逐步建立起来,具体表现为:首先,智能时代的互联网络全面覆盖每一个人、每一个角落,活动空间由课堂内拓展到课堂外,学习与非正式学习正在互相补充、互相与融合,导致学习者的学习行为变化、学习方式的革新。其次,基于互联网出现了一批创新的学习方式,借助情景感知技术及智慧信息技术,进行真实过程体验的情境学习,促进学习者知识迁移运用的情境化和社会化。第三,借助互联网云技术和各种应用工具,学习者可根据自身学习需求,选择最优学习方式,也可利用数据分析技术,追踪记录学习路径和学习交互过程,随时随地获取个性化教学服务和量身定制的学习资源,拓宽了智慧教育视野。第四,各职业院校开始拓展校园智慧学习的时间和空间,以实现虚拟和现实相互结合的智慧校园育人环境。推进网络学习空间建设,加强教与学全过程的数据采集和分析,“引导各地各职业院校开发基于工作过程的虚拟仿真实训资源和个性化自主学习系统”[12],强化优质资源在学习环境中的实际应用。
(四)人工智能背景下职业教育的环境模式
智慧教育环境是以大数据、多媒体、云计算等智能信息技术为基础而构建的虚实融合、智能适应的均衡化生态系统。信息技术与职业教育的深度融合,为师生的全面发展提供了智慧化的成长环境,如智慧云平台、智慧校园。人工智能背景下职业教育的环境模式的建构表现为:首先,智慧教育环境将信息技术与职业教育服务结合、面对面教学和在线学习结合,形成数字化的、虚实结合的职业教育智能服务新模式。其次,智慧教育环境将促进各种智能化、数字化信息技术融入职业院校的各个业务范围和业务领域,与系统内的其他业务横向互联、纵向贯通,且信息能够适时生成和采集,全过程实现数字化与互联化。第三,智慧教育环境能够感知学习者所处的学习情境,理解学习者的行为与意图,满足学习者的个性化需求,提供多元化的适应服务和智能感知的信息服务。互联网应用基于智能数据分析,实现智能调节与自动监控,为学习者提供定制式的学习服务和个性化的学习环境。未来教室必将变成“虚拟+现实”的智慧课堂,在网络空间中参与线上课程、线下活动,实现线上线下互动交流。同时,智慧校园的创建和管理,能够对每个班级、学区进行动态管理,构建出一个以问题、任务为线索,学生实现自主学习的知识体系和促进师生互动、生生互动的智慧管理平台。到2020年,“90%以上的职业院校建成不低于《职业院校数字校园建设规范》要求的数字校园,各地普遍建立推进职业教育信息化持续健康发展的政策机制”[13],以学习者为中心的自主、泛在学习普遍开展,精准的智能服务能够满足职业教育的终身化定制。
(五)人工智能背景下职业教育的教师发展模式
人工智能背景下职业教育的变革对教师的专业发展、素质能力提出了新要求,改变了教师的能力结构和工作状态。教育信息化大背景下,互联网技术、多媒体手段的产生、智能化设备的使用极大提高了教师的专业发展和能力素养,以适应新课程改革与教育信息化的要求。人工智能背景下职业教育的教师发展模式的建构表现为:首先,新时代教师专业发展的内在要求和外在环境都要求教师能够认识、了解和应用互联网新技术工具,促使教师专业发展能力和素养的提升和丰富。其次,教师的专业发展要面向实际、情境化、网络化的教学问题,教师需要在多变的教育情境中综合运用核心教学技能,将信息技术知识、学科内容知识、教学法知识很好地融合并迁移运用。新时代的教师要学会掌握使用智能化设备和数字化网络资源,积极加强与其他专家、教师的合作,或远程工作,形成基于智慧教育技术的多元化的学习共同体。教师的工作状态由个体的单独工作转变为群体的共同协作,大大提升了教师的工作效率。第三,信息化背景下教师的教学理念要发生转变,由促进学生“接受学习”转变为“主动建构”,由“被动适应”转变为“主动参与”,越来越强调以学生为中心的过程体验,从了解信息技术转变为掌握智慧教育技术,保持学科知识,教学方法,核心技术的动态平衡,促进学生智慧学习的发生。第四,信息化教师要学会使用智能化教育技术,积极开发数字化学习资源,创设丰富多元的教学活动,鼓励学生掌握智能信息工具,学会探究和解决问题,发展提升学生的创新思维能力和信息化学习能力。教师的信息化教学能力和素养全面提升,信息技术应用能力实现常态化。
(六)人工智能背景下职业教育的评价模式
现代教育价值趋于多元,以互联网为基础的智能化信息技术使教育评价在评价依据、评价内容、评价主体等多个方面实现了全面转变。人工智能背景下职业教育的评价模式的建构表现为:首先,互联网信息技术应用于学习过程使得伴随式评价成为可能,更加关注学习者的个体差异和特点。强调过程评价和多元共同评价,更加客观全面,重视评价过程的诊断与改进功能,以促进学习者的个性化发展。其次,互联网、大数据、智能云技术的出现使得评价的技术和手段多样化、智能化,节省人力物力财力,提高了评价的科学性、针对性。第三,以大数据为基础的适应性评价因人而异,可获得及时反馈,可真实地测评学习者的认知结构、能力倾向和个性特征等,从知识领域扩展到技能领域、情感、态度与价值观,构建以学习者核心素养为导向的教育测量与评价体系,促进学习者发展。
(七)人工智能背景下职业教育的管理模式
智能化信息技术、云计算技术、大数据技术等能够促进大规模社会化协同,拓展教育资源与服务的共享性,提高教育管理、决策与评价的智慧性,因此,基于互联网的教育管理必将逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下职业教育的管理模式的建构表现为:首先,互联网将家庭、学校、社区等紧密、方便地联系在一起,拓宽了家长和社会机构参与学校管理的渠道,各利益相关者可共同参与现代职业院校的学校管理,协作育人。其次,新时代的职业院校管理模式通过可视化界面进行智能化管理,业务数据几乎全部数字化,能有效降低信息管理系统的技术门槛,使管理工作更加轻松、高效。通过深度的数据挖掘与分析,能够实现个性化、精准资源信息的智能推荐和服务,为管理人员和决策者提供及时、全面、精准的数据支持,以提高决策的科学性。第三,通过互联网信息技术可以实现全方位、随时的远程监督与指导,从督导评估转变为实时评估,可以实现大规模的实时沟通与协作,促进社会化分工,促进职业院校内部重构管理业务流程,使管理智能化、网络化、专业化。
(八)人工智能背景下职业教育的组织模式
人工智能时代信息科学技术的蓬勃发展冲击着学校内部的组织结构向智能化、网络化的方向发展,各职业院校需要合理调整内部组织结构和资源分配,通过互联网加快信息流动等方式,提高各职业院校组织管理的效率和活力。人工智能背景下职业教育的组织模式的建构表现为:首先,当今时代人工智能的产生不可能替代学校教育,但可以改变学校教育的基本业务流程。人工智能推动了学校组织结构向网络化方向发展,教学与课程是提供信息数据的重要平台,学校组织则构成了教育大数据生态系统。其次,“互联网+职业教育”的跨界融合将打破学校的围墙的阻隔,互联网将学校组织与企业、科研院所等社会机构紧密联系起来,提供优质教育资源供给,共同承担知识的传授、传播、转化等功能,促进学校组织体系核心要素的重构。第三,建设“智慧校园”,实现线上线下融合的智慧校园育人环境,实施一体化校园网络认证,推动智能化教育资源共建共享,实现职业教育信息化建设的均衡发展。
五、人工智能背景下职业教育的模式变革面临的挑战及发展目标
人工智能将推进大数据、云技术等智能信息技术深层次融入职业教育课程与教学、组织与管理、评价与反馈等领域,形成社会化多元供给,为学习者提供多样化的参与方式、自主选择的学习形式和及时获得反馈的评价途径,有利于实现职业教育的共建、共享、共治。但其全面实现,还面临着诸多挑战。
(一)挑战
首先,职业教育的新模式建构需要充足的资金支持。各职业院校积极建构智慧校园,努力实现智慧化产学研环境,打造一体化智慧城市网络等核心技术的开发,都需要资金的根本保障。政府要给予资金政策保障并加强监管,资金管理部门要合理规划,合理利用,专款专用,落到实处。其次,职业教育的新模式建构的成果表现离不开学习者对技术的理解、掌握和应用。在实际实施过程中,教育工作者既要利用信息技术优势变革职业教育,也要避免技术中心主义倾向,“避免一味追赶技术新潮而不顾学生身心健康等,技术本身是一个祸福相依的辩证法。”[14]第三,“目前的教育实践中,仍未能充分实现人机合理分工和双边优势互补。人工智能终端系统擅长逻辑性、单调重复的工作,而人类则更适合情感性、创造性和社会性的工作。”[15]现阶段,信息化技术水平还有待提高,智能机器不能完全胜任知识传播、数据处理等工作,有待于进一步开发和完善,绝对依赖互联网络和设备,还存在一定的风险。
(二)发展目标
人工智能时代职业教育变革重新架构了职业教育发展模式,完成了对资源的重新整合配置,改变了人的思维方式、学习方式和生活方式。人工智能时代下没有职业教育模式的改革,就不可能建构真正的现代化职业教育。人工智能背景下职业教育的发展目标可以概括为个三方面:
1.“智慧脑”与“智能脑”融通
随着第四次产业革命的到来,信息技术爆发式发展,造就了以电脑、互联网为基础的智能脑。职业教育智慧化发展的一个目标就是如何让学习者发挥人脑“智慧脑”与机器设备“智能脑”的“双脑”共同协作[16]。人工智能时代职业教育与信息技术的深度融合,就是要通过“智慧脑”和“智能脑”的协同作用,发挥互补优势,进行融通式学习,而不是简单地人脑与电脑的技术对接。
2.“现实世界”与“虚拟世界”结合
在人工智能时代,网络虚拟技术的发展使人类拥有了真实与虚拟两个世界,虚拟信息技术的兴起在一定程度上会影响职业教育的实体教育,实体教育的发展也需要虚拟技术的支撑。但在具体的学习实践中,还会存在利用这两个世界时顾此失彼、难以平衡的问题。目前,虚拟化教育技术在职业教育领域不断应用与推广,职业教育的发展模式不断优化,使得职业院校线上线下的边界逐渐消融,“现实世界”与“虚拟世界”更好地结合。人工智能时代职业教育的本质没有发生根本改变,学习者要学会利用这两个世界虚实融合、高度互动,充分发挥出自身的优势,更好地学习与生活。
3.职业教育“适应人工智能”发展为“引领人工智能”
人工智能为职业教育带来了强大的技术支持,为职业教育带来了便利。初始阶段的职业教育基本知识和技能被数字化和智能化,通过人工智能相关课程,云教育模式,个性化学习计划等,适应并应用人工智能,以提高职业教育的效率和质量。职业教育重在技术创新,对于行业技术发展具有一定的引领性作用。未来人工智能将成为职业院校快速发展和转型的技术支撑。“如某些职业院校基于自身优势专业与相关行业的智能自动化企业合作,实现以职业教育发展引领人工智能。”[17]目前,人工智能处于适应性大发展阶段,随着信息化技术的提高和智能化设备的普及,人工智能时代必将由专用人工智能时代步入通用人工智能时代。在通用人工智能时代,人工智能与职业教育深度融合高效协作,职业教育完全适应且完美应用于人工智能,进一步引领人工智能发展,由“人工智能+职业教育”发展为“职业教育+人工智能”的时代。
继2016年8月被加入国务院印发的《“十三五”国家科技创新规划》后,人工智能再次被写入2017年的《政府工作报告》,意味着人工智能这一技术在国家政策中的急速奔跑。有人曾言“人工智能对社会、生活的影响不会低于互联网”。那么到底何为人工智能?它的发展脉络是怎样的?它与普通人的生活有什么样的紧密关联?对人类社会到底会带来怎样的变革?本书内容清晰,结构合理,叙说深入浅出,是中文领域难得“人工智能”佳作,作者试图用尽可能少的专业术语回顾人工智能发展历程,揭秘机器学习的终ji逻辑,全景勾勒人工智能的商业未来,一本给普通人看的、全面解读人工智能历史、当下与未来的人生指导书。
作者简介
王天一,北京邮电大学通信与信息系统专业工程学博士,现任贵州大学大数据与信息工程学院副教授,研究方向为量子通信与物联网/大数据技术,长期关注人工智能的发展。
目
录
第一章用智慧再造智慧——人类的终极梦想
图灵模型——铺平理论道路/ 006
冯诺伊曼结构——踏平技术坎坷/ 012
达特茅斯之野望——人工智能横空出世/ 018
你方唱罢我登场——三大流派竞风流/ 022
技术的十字路口——人工智能谁领/ 030
第二章安能辨我人或机——通用人工智能理论
机器能思考吗?——智能的本质在哪里/ 037
熟悉的麻木——人类智能有多强大/ 043
学习、归纳与推理——这才是人工智能/ 049
不完备性定理——哥德尔的“诅咒”/ 055
第三章从深蓝到阿尔法狗——人工智能的技术演进
取胜之匙——深蓝的“算”与阿尔法狗的“想”/ 066
最初的一步——模式识别/ 075
大脑的人工模拟——神经网络/ 080
计算机的无师自通——深度学习/ 086
第四章得数据者得天下——智能思维方式的革命工业时代到信息时代——世界观的重构/ 095
知其然,而非所以然——信息到数据的认知变革/ 102
海纳百川,有容乃“大”——被量化的世界/ 109
有数据,才有一切——人工智能驱动力/ 116
第五章我,机器人——人工智能的终极载体
思考能力的进化——语音助手与无人驾驶/ 125
乌合之众还是有血有肉——集群智能/ 133
人类,你out了——机器人终将淘汰人类?/ 141
脆弱的三定律——奴隶、伙伴还是主人/ 145
第六章拒绝美丽新世界——为什么我们还是人类
电车的困境——道德代码如何编写/ 154
我也会哭会笑——电脑的喜怒哀乐/ 160
创造性与想象力——人类最后的阵地/ 166
不确定性的终结——反乌托邦的终极奥义/ 171
第七章黑镜照进现实——警惕技术的反噬
比你更像你自己——当隐私成为奢求/ 182
不要相信眼睛——虚拟现实的幻境/ 188
云端的永生——思维克隆人的背后/ 195
无为有处有还无——数据的黑洞/ 201
第八章畅享技术红利——人工智能的应用
通向巴别塔之路——机器翻译/ 210
我不是脸盲晚期——图像识别/ 217
穿着白大褂的电脑——辅助诊断/ 225
知人知面更知心——推荐系统/ 231
第九章进化,永不止步——人工智能新趋势
别怂,就是GAN——生成式对抗性网络/ 239
人工智能中的负反馈——强化学习/ 245
翻不过的那座山——语义理解/ 251
定义意念的力量——脑机接口/ 257
第十章这里群星璀璨——人工智能英雄谱
游刃有余的跨界大牛——司马贺/西蒙/ 265
得饶人处且饶人——明斯基的一点过往/ 271
基因的力量——人工智能的救世主辛顿/ 278
从科学家到创业者——阿尔法狗之父哈撒比斯/ 285
人工智能和机器学习的进步速度如此迅猛,我们的社会将迎来一些重要的伦理和经济问题,应对这些问题恐怕会费心费力。
总体而言,人工智能(AI)和物联网将同时改变互联网和全球经济。在未来5年内,我们可以预期人工智能和机器学习将会被整合到各种各样的技术中,这些技术包括数据交换和分析。这将带来巨大的机遇,如全新的服务和科学突破,人类智力的提升,以及它与数字世界的融合。
在人工智能领域存在相当大的不确定性,如决策转由机器执行,缺乏透明度,技术变革将超过治理和政策规范的发展。自动化可能会深刻地改变行业,影响就业和公共服务的交付。政府和社会需要为其影响做好准备:
经济和社会必须为人工智能以及物联网带来的颠覆做好准备。
在人工智能的设计和部署中,必须优先考虑伦理问题。
人工智能和自动化将带来全新的社会经济机会,但对个人和社会的影响和取舍还不清楚。
人工智能正改变着我们的决策方式,我们必须确保人类仍然处于“驾驶座”的主导位置。
在社会内部和社会之间,人工智能的益处分配将不均衡,进而加剧当前和未来的数字鸿沟。这种现象发生的风险极高。
人工智能世界的治理与伦理问题
人工智能引发了对伦理问题的广泛担忧。技术人员表示,这项技术需遵从人类的价值观,在人工智能系统的设计、开发和部署的每一个阶段,都必须优先考虑伦理层面的问题。
目前,人工智能和相关技术正在开发和部署,短期内将需要大量的投资和努力,以避免对社会和人类造成意想不到的影响。在未来,我们需要把焦点放在研究上以及有效的管理架构上,以确保人工智能技术带来的是契机,而不是损害。目前,开发算法的工作仍然由人类完成。对我们所做的事,我们仍拥有些许控制。
然而,如果我们把这类工作拱手相让给中介机构,而中介机构又让算法来设计算法。那么在五年内,开发算法的工作可能就不是人类在做了,而是人工智能在掌控。是否将出现这样的前景:我们打交道的中介机构将被人工智能替代。
此外,人工智能引发的重要考虑事项涵盖了隐私、透明度、安全性、工作性质,以及整体经济。例如,基于面部识别技术可以提升用户在社交媒体上的体验。但同样的技术也可以用来提升监视效果,牺牲个人隐私。亦或是,如果人工智能成为社交媒体网络和在线平台的永久功能,在这些平台上,算法被用来管理在线体验、有关自由选择和偏见的问题将会加剧。人们将对数据收集和决策的透明度和责任性感到担忧。这种担忧将会加速伦理原则的制定。而这些原则的作用是什么?用以指导人工智能的设计和部署。
一个社会如果完全以数据收集为基础,那么从商业角度来看,在没有适当的民主监督和平衡的情况下,将助长社会过度依赖监督。机器提供了太多自动选择,人类无需过多思考,从而失去了某些自我决策的机会。
数据分析技术产生的自动化将对人类行为和决策产生更大的影响。
政府将如何应对人工智能带来的更大的经济和社会影响?政府是否具备这样做的能力和资源?在政府内部,由于政策的制定和调整越来越多地受到数据的驱动,人工智能可能会带来一种根本性的决策调整。此外,人工智能可能成为未来政策选择的一种决策工具,而且使用起来可能会草率而不透明。
物联网和人工智能的发展将为政府决策提供科学依据,并帮助它们快速应对民众的需求。
许多人预见,未来几年将展开一场激烈的竞争,以争夺商业人工智能领域的霸主地位。尽管这可能会推动创新,并有可能颠覆当前的市场结构,但也存在竞争方面的担忧。预测者认为,在可预见的未来,如今的领先科技公司将会控制人工智能市场。
人工智能对互联网经济的影响
一些人认为,预测人工智能是一种营销炒作,但很多业内人士和政府都在为人工智能的普及做准备。CB Insights估计,2016年超过50亿美元的风投资金流向了人工智能创业公司,比前一年增长了62%。人工智能为创造新工作、新产业和新沟通方式提供了巨大机遇。
随着人工智能和自动化在各个行业推动重大结构变革,工作的本质将发生改变。随着人工智能获取用户数据,改变产品和服务的交付方式,许多现有的工作岗位可能会被取代。如何适应变化的步伐将是未来一项重大的全球性挑战。
与人工智能和物联网相关的项目引领了我们很长一段时间,提升了我们现有的技术,让普通人生活更加方便。
人工智能系统和技术可以改变工作的性质,让员工能力得到提升,从而减少人类之间和国家之间的不平等。人工智能让我们承担和解决更大的挑战。正如一份调查报告所显示,“人们的大脑和互联网之间的距离会变得越来越近,而两者之间的交叉会变得越来越复杂。”
机器与机器之间的通信增加了成本压力,人们正在被取代。这只会随着时间的推移而不断增加,这对经济有好处,但会对就业提出挑战。
人工智能为科学研究、交通运输和服务提供带来了巨大潜在收益。如果可访问性和开源开发胜出,人工智能有可能给发达国家和发展中国家带来红利。例如,依赖农业生产的国家可以利用人工智能技术分析作物产量,优化粮食产量。在医疗保健领域使用人工智能可能会改变低收入地区的疾病检测方法。
人工智能是一种创造性的毁灭,它将淘汰许多工作岗位,但也将创造新的角色和工作岗位。
但是,社会本身是否已经准备好接受这种变化,我们是否为新型经济做好了充分的准备?对于发展中经济体而言,新技术总是能创造出更多的可能性,尽管部署人工智能(以及物联网)的基础设施非常重要。人工智能的好处也可能不均衡:对于依赖低技能劳动力的经济体,自动化可能会挑战它们在全球劳动力市场中的竞争优势,并加剧当地的失业形势,影响经济发展。
用于管理制造业或服务业的智能和服务,可能仍集中在发达国家。人工智能可能会在很大程度上加剧数字鸿沟,这将会带来政治上的影响。
确保互联网技术创造市场就业机会,且不会对就业市场造成损害,这是未来5年必须解决的一个挑战,也是国际上一个紧迫而严重的问题。
人工智能对互联网安全和网络智能的影响
算法开始做出决策,它们比人类决策更快,并且可以代表我们的意志。此外,系统越来越不透明。我们不知道他们在哪里,他们在做什么决定。
虽然安全与信任对人工智能的未来至关重要,但这项技术也可以帮助解决安全挑战。随着网络和信息流变得越来越复杂,人工智能可以帮助网络管理人员理解交通模式,创建识别安全威胁的方法。在基本的企业层面上,人工智能可以执行由IT帮助台执行的任务,比如解决员工的电脑问题。
这将为企业IT专业人员提供更多的时间来实现安全最佳实践,并更好地保护公司系统和网络。除了人工智能决策,人工智能还可以在网络上对日益增长的安全威胁进行分类。
如果说互联网改变了信息基础设施,那么移动互联网则改变了资源配置方式。如末梢神经般深入人类生活方方面面的互联网,不仅产生出科学家梦寐以求的海量数据,而且催生了云计算方法,使计算能力获得飞速提高。科学家早已发明的“机器学习”方法在互联网领域大展身手,从根据用户兴趣自动推荐购物、阅读信息,到更准确的网络翻译、语音识别,互联网越来越智能化。人工智能从互联网中汲取力量,终于王者归来,并正在酝酿一场堪比历次技术革命的大变革。
面对这样的变革,许多科技界的领军人物都开始探讨它可能带来的潜在风险。同时也不乏专业人士质疑它兑现奇迹的能力。但作为技术的追求者与信仰者,我深信不疑的是,我们既不能高估技术的短期作用力,更不能低估它的长期影响力。
从纵向发展来说,业界通常把人工智能分为三个阶段:第一阶段,弱人工智能;第二阶段,强人工智能;第三阶段,超人工智能。实际上,目前所有的人工智能技术,不管多先进,都属于弱人工智能,只能在某一个领域做得跟人差不多,而不能超越人类。
人工智能恐惧论者担心,当有一天超人工智能到来,人类会不会被机器所控制?对此,我可能比大多数人都更保守一些。在我看来,人工智能永远不会到那一步,很可能连强人工智能都到不了。未来,机器可以无限接近人的能力,但是永远无法超越人的能力。
当然,仅仅是无限接近人的能力,就已经可以产生足够大的颠覆性。因为计算机在有些方面实在比人强太多了。但是,在情感、创造性等很多领域,机器是无法超越人类的。
更重要的是,在技术与人的关系上,智能革命与前几次技术革命又有着本质的差异。从蒸汽革命、电气革命到信息技术革命,前三次技术革命,都是人去学习和创新这个世界,但是人工智能革命,因为有了深度学习,是人和机器一起学习和创新这个世界。“机器学习”的本质之一,就在于从人类大量行为数据中找出规律,根据不同人的不同特点、兴趣提供不同的服务。
未来,人和工具、人和机器之间的沟通,可能完全是基于自然语言的。你不需要去W习怎么使用工具,比如怎么打开电视会议系统,怎么去调节空气净化器,你只要说话,它就能听懂。人工智能的使用方式会让人生活得更好,而不是像过去的机器那样让人感到难受。人工智能的应用会极大地提高工作效率,是推动人类进步的因素。
从六七年前开始,百度就已经认识到,人工智能将是照亮又一个新时代的火种,并在当时几乎无人看好的情况下,大规模投入这一领域。
而在国际上,谷歌从搜索领域,微软从遍布桌面的应用领域,亚马逊从电商领域都积累了海量的数据和计算能力,它们与大学实验室里的科学家一起,几乎同步认识到人工智能的新浪潮正在涌动,并且纷纷大力投入,建树颇丰。
无论中外,企业界在这场技术革命中的主导作用日益明显。
2016年夏天,我在硅谷待了几周。有一天,跟斯坦福大学的几位学者聚餐。一位教授朋友跟我说:我们学术界现在已经不太想做深度学习了。因为我们根本做不过工业界。你们每年投入人工智能研究有多少预算?我们不敢想象。
除了投入力度,工业界的数据丰富程度也是学术界无法比拟的。像谷歌、百度这样的公司,正好处在互联网的中心位置,每天都会产生海量的搜索数据、定位请求等各方面的数据。
越来越多的人工智能科学家从知名院校的实验室跳槽去了谷歌,去了百度……就是因为高校无法提供研发人工智能所需要的海量数据,也无法承担计算硬件集群的巨大成本。
当然,智能革命的兴起,还需要政府的力量。
客观地说,中国整体的人工智能技术水平以及人才的厚重程度,现在还是落后于美国的。但是在局部我们可以领先,中国有自己的优势。比如数据方面,中国有14亿人口,7亿多网民,从任何一个单一市场的角度来讲都是全球最大,能够获得数据的能力也是全球最强。中国还有一个很强的政府,有能力把很多数据统一起来。
我们注意到,欧美等发达国家已经纷纷从国家战略层面加紧布局人工智能。2016年,除了美国政府先后《国家人工智能研究与发展战略计划》等三份报告,人工智能另一重镇英国也于12月关于人工智能的战略报告,主张以发展人工智能来提升企业竞争力、政府治理能力和综合国力。由此可见,世界大国政府层面的人工智能竞争意识已日趋浓厚。在这方面,中国政府也不遑多让。
2015年3月,总理在政府工作报告中提及“互联网+”的概念。4个月后,国务院了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,其中就已提到“人工智能”。2016年5月,国务院再次颁发《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》,正式提出人工智能产业纲领。
2017年3月,百度获得国家发展和改革委员会批准,联合数家科研机构倾力筹建“深度学习技术及应用国家工程实验室”。作为国内唯一一个深度学习领域的国家工程实验室,将着重发力于深度学习技术、计算机视觉感知技术、计算机听觉技术、生物特征识别技术、新型人机交互技术、标准化服务、深度学习知识产权七大方向;站在国家的高度,致力于解决我国人工智能基础支撑能力不足等问题,全面提升智能产业的国际竞争力。
这可以看作政府层面对“中国大脑计划”的一个初步回响。
关键词:人工智能;电气信息类;教学应用
教师在电气信息类专业教育教学中在运用人工智能技术进行教学时,要对人工智能技术的含义和特点进行深入的分析和研究,并且还要了解电气信息类专业的育人目标和教学要求,将人工智能和电气信息类专业教学进行有机的融合,为学生打造全新的教学课堂,从而使学生的专业素质和学习能力能够在人工智能的运用下得到有效的提高,为学生后续的发展提供更多的可能性。
一、人工智能时代的概述
人工智能(ArtificialIntelligence,缩写为AI)亦称智械、机器智能,指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。该词也指出研究这样的智能系统是否能够实现,以及如何实现。人工智能于一般教材中的定义领域是“智能主体(intelligentagent)的研究与设计”,智能主体指一个可以观察周遭环境并作出行动以达致目标的系统。约翰麦卡锡于1955年的定义是“制造智能机器的科学与工程”。安德里亚斯卡普兰(AndreasKaplan)和迈克尔海恩莱因(MichaelHaenlein)将人工智能定义为“系统正确解释外部数据,从这些数据中学习,并利用这些知识通过灵活适应实现特定目标和任务的能力”。人工智能的研究是高度技术性和专业的,各分支领域都是深入且各不相通的,因而涉及范围极广。人工智能是研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能是十分广泛的科学,它由不同的领域组成,它是哲学、认知科学、数学、神经生理学、心理学、计算机科学、信息论、控制论、不定性论、仿生学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。在人工智能时代下进行电气信息类专业教育改革的过程中,需要对人工智能时代的含义和发展背景进行深入的分析和研究,这样才可以给电气信息类专业教育改革指明一个正确的方向,保证后续工作的科学性和有效性。在2016年的世界经济报告中,人工智能被预测为第4次工业革命的主要技术代表,人工智能的发展将从宏观到微观的各个角度进行相互的渗透以及融合,从而符合各个领域对于智能化技术的新要求和新需求。在人工智能技术发展的过程中,产生了大量的新技术和新产品,也形成了新的产业核心的发展模式[1]。我国经济结构在人工智能时代下发生了重大的变革,由于人工智能技术独特的技术形式和技术模式,深刻地改变着人们的生活方式和生活模式。在一定程度上不仅可以推动我国社会生产力的提高,还有助于推动科学技术水平逐渐朝着智能化和数字化的方向而发展,从中可以看出人工智能技术的发展是时展的必然趋势,并且发展前景是比较广阔的。人工智能技术主要是指将多个学科技术进行有效的整合,其中涵盖了计算机学科、语言学科和心理学科,智能化特征是比较明显的。在实际应用的过程中,由于融合了各种尖端的技术,能够将技术能力和技术思维进行有机的结合,模仿人的工作行为和思维,在当前时代下人工智能技术得到了蓬勃的发展,但是人工智能技术的发展也需要一定的时间和精力。首先,在实际用的过程中相关工作人员进行了机器人的研发,机器人可以在复杂的环境中对信息进行有效的替代和处理,模仿人类的思维进行日常的工作。在后续工作的过程中,相关工作人员进行了数据系统的开发,可以自动化和智能化的对计算机数据进行有效的处理以及分析,在较短时间内提取出有效的信息,完成整个工作流程[1]。随着我国当前科学技术的不断发展,一些工作人员纷纷加强了对人工智能技术的研发力度和开发力度,不仅可以提高计算机的使用效果,还可以及时的发现在计算机系统日常运行过程中所存在的故障。在当前时代下人工智能技术的使用范围在不断的扩展,并且人工智能技术的发展前景是非常广阔的,在计算机网络技术中发挥着独特性的作用和决定性的重要影响的作用。
其次,随着人工智能技术的不断发展,人工智能技术和各行各业进行了相互的渗透以及融合。在当前电气信息专业领域中人工智能技术得到了广泛的应用,并在实际工作的过程中对原有的工作模式进行了有效的改进和创新。一些工作人员在实际工作的过程中构建了自动化的工作模式和工作平台,将人工智能技术完美的融入电气信息领域中,不仅为我国电气信息领域指明了一个正确的方向,也在一定程度上提高了人工智能技术的水平。最后,人工智能技术的发展,在电气信息领域中的影响是迅速扩大的,人工智能的使用会对电气信息行业的各个环节产生深刻的影响,甚至是革命性的变化。人工智能的应用不仅仅停留于行业的技术层面,更加重要的是在人工智能时代下一些新的工作思维和发展理念。作为电气信息类专业的工作人员在人工智能的时代下要提高自身的专业素质和专业水平,根据人工智能时代的特点以及发展方向,对原有的工作模式和工作理念进行深入的改革以及创新,并且还要掌握有关人工智能方面的新技能,从而使得电气信息类专业影响力能够得到有效的提高。但是从侧面来看人工智能技术的发展对于电气信息类专业2本刊特稿科学咨询/教育科研2021年第24期(总第745期)来说是把双刃剑,给实际工作带来了新的挑战,一些工作人员不得不提高自身的专业素养和专业素质,掌握更多的人工智能技术。在当前时代下这种影响和变革已经被普遍认可,因此使我国电气信息类专业行业能够得到良好的发展。高校要对电气信息类专业教育进行适当的改革以及创新,根据当前人工智能时代的发展方向和对人才的要求,对学生的综合素质和创新能力进行良好的培育,从而使学生能够充分的发挥人工智能技术的优势,提高电气信息类专业的水平和质量,再一次加深人工智能和电气信息行业的融合力度。相关负责教师要加强对这一问题的理解,对原有人才培养模式和课程教育重点进行适当的改革和创新,根据人工智能时代和电气信息领域融合的背景,提高课堂教学的科学性和针对性,从而使学生在毕业之后能够获得良好的发展。
二、人工智能对电气信息类专业人才需求的影响分析
人工智能主要是利用计算机对人脑功能进行模拟,具备一定程度的人类认知和分析问题的能力,人工智能是人类所制造的智能化技术,也是机器智能化发展的主要载体。在人工智能发展的过程中,由于是计算机科学领域的一个分支,所以在人工智能研究的过程中,涉及有关语言识别和图像识别方面的功能。在当前时代下,人工智能所形成的热点效应是比较广阔的,人工智能技术的应用,使得各行各业朝着智能化的方向而发展,对于电气信息类专业人才需求来说,也逐渐朝着智能化的方向而发展。电气信息类的教学,主要是为了让学生能够在班级学习的过程中,将理论和实践进行有机的结合,提高学生的实践能力和操作能力,实践性是比较强的。在电气信息类专业发展的过程中各种新兴的技术被应用其中,扩展了电气信息类专业的发展实力,并且人工智能和电气信息类专业进行了有机的融合和渗透。人们在互联网思维的影响下已经形成了互联网思维的发展理念,随着人工智能技术的广泛运用再加上云技术和算法技术的普遍化,这又给电气信息类专业的发展提供了重要的支撑。在相互融合的技术背景下,电气信息类专业也即将进入到人工智能发展的领域中[2]。因此对于电气信息类专业行业的工作人员来说,要了解人工智能时代下先进的信息技术,并且还要结合电气信息类专业在人工智能背景下的新特点,树立新的工作模式和工作理念,从而使得电气信息类专业能够在人工智能技术背景下得到广泛的发展。对于人才需求方面,要求高校要对原有课堂教学模式和课程教学重点进行深入的改革和创新,融入人工智能方面的内容,对学生的综合素质和专业能力进行良好的培育,高校要正确地理解人工智能对电气信息类专业教学的影响,从而使得电气信息类专业能够朝着生态化和持续性的方向而发展。
三、人工智能给电气信息类专业提供的机遇
在人工智能技术中,所涵盖的技术内容相对来说是较为丰富的,这在一定程度上有助于提高电气信息类专业的教学水平和教学质量。从中可以看出在当前时代下的电气信息类专业教育教学中,教师要充分地把握人工智能技术所带来的机遇,从而提高课堂教学的效果和质量。在人工智能技术中包含着语言识别技术和图像辨认技术,也可以对一些语言进行有效的处理和研究。在课堂教学的过程中,教师要充分的发挥人工智能技术的优势,让学生了解当前电气信息领域的发展方向和主要的发展特点[3]。由于电气信息类专业所涵盖的内容是相对来说较为复杂的,学生在日常学习的过程中,需要进行多个学科知识内容的学习,这给学生日常学习和教师的课堂教学带来了诸多的挑战,教师要结合课程教学的内容,对课堂教学模式和流程进行精心的安排。在实际工作过程中,要以计算机作为主要的辅助手段兼容,并且充分利用其他专业领域的技术来开展日常的教学。在课堂教学过程中,教师要充分的利用人工智能技术,对原有课堂教学模式进行深入的改革以及研究,并且结合新一代人工智能发展规划的这一大背景,对原有课程教育模式进行创新和调整,从而给学生提供更加广阔的发展空间。首先,在实际工作的过程中,人工智能技术重新构造了电气信息专业的课程,由于电气信息类的实用性是比较强的,在人工智能的技术下能够取得不一样的教学效果。将语言识别技术和图像辨认技术进行了有机的结合,教师可以充分发挥这些专业技术的优势,提高课堂教学的效果。另外在课堂教学情景中,教师可以利用人工智能技术来实现网络化的教学,并且为学生打造智能化的工厂开展虚拟实验室,从而对学生的专业能力和操作水平进行良好的培育。其次,在电气信息类专业教学中人工智能技术的应用能够对传统课程教育模式进行有效的转型和升级。在以往课程教学中,由于电气信息类专业所涉及的知识学科是相对来说较为丰富的,这给教师的日常教学带来了诸多的问题。比如在实际教学的过程中很难实现课程的有效统一,也无法为学生打造标准化的课程教育体系,在进行个性化和独特性课程教学方面的力度还是不足的,甚至也没有完善的教育体系进行主要的支撑,这给实际的教学工作带来了诸多的问题。随着人工智能技术的应用,在课程教育的过程中,教师可以充分的发挥人工智能技术的优势,对相关信息进行有效的总结和收集。从而为学生打造个性化的教学课堂,并且运用人工智能技术,还可以对不同学生的学习需求进行分析和研究,提高课堂教学的针对性,从而使学生可以更加积极地进行知识内容的学习,实现快乐学习的效果[4]。在专业教育中教师要充分的发挥人工智能技术的优势,提高人工智能技术的应用性效果,对学生的知识需求进行深入的挖掘以及研究,从而使学生的学习质量能够得到有效的提高。与此同时,在课程教育的过程中,教师还可以进行课堂情景的构建,通过网络化的教学为学生再现一些生活中的真实案例,为学生全面素质的提高奠定坚实的基础。
四、人工智能技术在电气信息类专业教育教学中的应用路径
(一)转变人才培养目标在人工智能时代下的电气信息类专业教育中,由于原有的教育重点和人才培养模式已经无法顺应人工智能时代的发展特点和对人才的需求了,所以在实际工作的过程中,要对电气信息类专业教育进行有效的改革,帮助学生在毕业之后能够获得稳定的发展。首先,在对电气信息类专业教育进行改革时,要转变人才培养的目标,这主要是由于人工智能技术在电气信息类专业行业中的运用对各个环节都产生了非常深刻的影响,并且电气信息类专业对于人才的需求发生了很大的变化。比如,对人才的知识结构和专业技能方面都和传统发现模式有所不同,在电气信息处理的过程中提出了诸多的要求。相关电气信息类专业从业者不仅要具备完善的理论知识,还要具备创新性的思维能力,能够面对当前变化多端的人工智能时代,具备新的技术和新的思维,灵活地运用在实际工作中所存在的问题。因此对于电气信息类专业教育来说,要对人才培养目标精准定位,实现良好的变革。其次,电气信息类专业要着眼于当前国际发展方向和新业务的特征,了解有关业态产品和专业能力方面的内容。从这些问题入手提出正确的人才培养目标,并且对原有课程教学进行改革和创新,从而促进学生能够在课堂学习的过程中加深对人工智能技术的了解,提高学生的专业素质和创新能力。
(二)升级人才培养模式在人工智能背景下对电气信息类专业教育进行改革时,要在原有育人模式的基础上实现有效的升级,改变传统的课程教学设置。当前大部分电气信息类专业院校还是采用之前偏理论的课程来对学生进行知识内容的讲授,虽然这些理论知识是学生在学校学习期间必须要掌握的内容,但是假如仍然向学生讲述这些课程的话,也没有将理论和实践进行相互的结合,使得学生无法在人工智能时代下得到良好的发展,因此相关负责教师在实际教育工作中要对原有人才培养模式进行转型和升级。电气信息类专业教师要根据当前电气信息行业的发展和对人才的要求,对课程教育内容进行重新的调整。首先,在实际教育的过程中要向学生全面地展示先进的人工智能技术,技术是推进电气信息专业前进的动力之一。但是在原有的电气信息类专业教育中,教育技术的实施和教学并没有受到相关负责教师的重视,教师在班级教学的过程中,也没有为学生融入当前先进的人工智能技术和运用案例,提高学生的专业素质。在人工智能时代下,人机协作是当前主要的工作模式和发展模式,因此对于电气信息类专业教育来说,要对人才培养课程结构和课程重点进行有效的调整和创新。教师在教学中不仅要加入有关以往课程的教育内容,还要对课程进行有效的扩展,融入新媒体和人工智能技术应用相关的课程。比如教师可以立足于教材中的内容,为学生创设多样化的实训活动和实践操作平台,在学生实践的过程中要融入先进的人工智能技术,这些教学模式的运用不仅可以让学生了解人工智能技术的实际应用情况,还可以多方位的锻炼学生的创新能力和实践应用能力。所以相关高校要适当的借鉴这一教学经验,提高课程教学的针对性。其次,在育人模式中还要加强对学生创新思维和操作能力的培养,在人工智能背景下,电气信息的发展模式和主要的发展方向都发生了一定的改变。在当前电气信息领域发展的过程中,为了使自身能够在人工智能背景下得到有效的发展需要创新和创意的人才,并且要求这部分人才能够掌握先进的人工智能技术,根据电气信息发展的实际需求和人们对电气信息的要求,从而生产出个性化和特色化的产品。在育人模式升级中,教师要将专业和特色进行有机的融合,构建新的教育思路,过硬的专业素质才是人才升级的重要基础。在人工智能时代下,信息的来源和途径逐渐朝着多样化的方向发展,在这些繁杂的信息中既有重要的信息也有多余的信息,所以要使学生能够对这些信息进行有效的辨别。高校在制定人才培养模式中,要专业性的锻炼学生的工作能力和专业素质,从而使学生能够在这些大量的信息中提取有用的信息,提高电气信息类专业的有效性。
(三)引入任务驱动的实验模式在人工智能背景下对院校电气信息类专业进行教学时,教师要在保留原有学习项目的同时,立足于学生当前的理解能力,开发新的教学内容。在教学中教师要求学生进行独立性的思考,并且教师还要对学生的学习思路进行适当的引导以及启发,使学生可以运用课堂中所学到的知识内容灵活的解决实际实验过程中所存在的问题。教师要引导学生运用不同的方法进行学习,鼓励学生进行大胆的设计以及验证。教师在班级教学的过程中,可以为学生引入任务驱动式的教学模式任务,驱动式的教学模式主要是以学生为中心,教师要立足于教材中的内容和课堂教学的目标为学生布置相关的学习任务,实现综合性的学习效果。在为学生布置学习任务时,要融入当前先进的人工智能技术,让学生充分的发挥人工智能技术的优势来完成教师所布置的任务。教师要在任务驱动式的教学模式中增加一些设计型和创新型的学习活动,让学生直接深入到实践学习中进行方案的设定以及验证,并且对最终的实验结果进行多方位的分析以及讨论。在班级教学的过程中,教师要让学生围绕着一个教学目标来开展日常的学习,并且学生在学习和验证的过程中,教师还要加强和学生之间的互动和交流,从而对学生的实验方向和实验思路进行有效的引导,使学生可以在强烈的学习兴趣和学习动力的驱动下进行自主性的探索以及学习,并且也可以在班级中形成良好的互动。
(四)利用人工智能技术进行辅的教学在电气信息类专业教学课堂中,教师在利用人工智能技术进行教学时,要在原有课程的基础上充分地发挥人工智能技术的优势,从而对实际教学起到一个良好的辅助作用。比如,在实际教学的过程中,教师需要将理论知识和学生的实践学习进行相互的结合,提高课堂教学的真实性和有效性,在课程内容中要围绕着各种企业的实际项目来让学生进行知识内容的学习,教师要利用人工智能技术的优势为学生展现真实的一线工作现场,让学生全面的感受工作的环境,不仅有助于提高课堂教学的效果,还可以让一些抽象的理论知识变得生动和直观,促进学生学习效率的提高。
(五)在电气设备故障诊断中的应用在电气设备故障诊断中,人工智能技术中的模糊理论、人工神经网络和专家系统的应用比较广泛。以前我们常常面临的问题是,当电气设备出现问题或故障时,总是表现出比较复杂的症状,采用传统处理手法难以对问题做出准确判断和查找,人工智能技术则很好地解决了上述问题。比如发电机的设备故障具有非线性、不确定和复杂性的特征,传统论断方法准确率非常低,而通过人工智能技术中模糊理论和专家系统的综合应用,能大大提高故障论断的准确率。
1人工智能的含义及优势
人工智能是融合信息科学和数学、哲学、心理学等知识的一种新型科学技术,能通过感知环境做出主动反应,并且该反应能够实现目标、获得最大收益(蔡彬彬.人工智能在计算机网络技术方面的应用[J].科技风,2019(13):60)。如今人工智能已经渗透到日常生活之中,例如手机里的智能助理、新闻浏览中的新闻推荐和机器翻译、机器人、自动驾驶等。人工智能是全新的智能系统,其优势主要包括:第一,模糊信息处理和协作的能力。大数据时代的计算机网络技术发展中出现大量模糊信息,增大处理难度,而人工智能大多使用模糊逻辑的数据处理方式,无需准确描述数据模型,运用人工智能就能增强计算机网络技术的信息处理能力。与此同时,计算机网络技术的规模、结构等均在发生变化,增大网络管理难度,运用人工智能的协作分布思维就能显著提高计算机网络协作能力。第二,非线性处理和学习的能力。计算机网络技术催生大量数据和信息,其中有很多都处于较低的概念层次,但其背后隐藏着价值巨大的信息,需要运用人工智能进行挖掘,学习低层次信息,进行解释和推理。人工智能还可以及时进行非线性处理,由机器人模仿人的智能。第三,运算速度快、成本低。迅速发展的计算机网络技术使得人们对其的依赖程度越来越大,但效率和成本问题不容忽视,运用人工智能可以加强算法控制,在计算时速度较快、资源消耗较少,极大地节省计算成本。
2大数据时代人工智能在计算机网络技术中运用的途径
进入大数据时代以后,计算机网络技术的发展速度越来越快,全球越来越关注网络安全问题,计算机网络系统的运用中最重要、人们最关注的则是网络控制、网络监控。由于网络数据存在不规则、不连续的特征,计算机判断数据真实性的难度较大,因而有必要促进计算机网络技术的智能化发展。
2.1运用于管理
人工智能一般又被称为人工智能Agent技术,这是一种实体软件,其组成部分主要是各Agent之间的数据库、知识库、解释推理器、通讯部分,其依据就是Agent的知识库,通过及时分析、处理数据信息完成相关任务。人工智能的管理一般可以基于用户自定义搜索信息,并可以向指定位置传输,让用户享受更智能化的、人性化的服务(王佳美.人工智能技术在计算机网络领域中的应用研究[J].通讯世界,2019(04):136-137)。例如用户利用计算机网络技术查找所需信息时,运用人工智能就能进行管理,对信息加以分析和处理,获得有效的信息,节省大量查找时间。同时,人工智能在人们的日常生活与工作中也有广泛运用,包括收发邮件、安排形成、网上购物等,享受十分优质的智能化管理服务。并且人工智能技术拥有一定的学习性、自主性,对于用户分配的任务可以自动完成,借助自主学习方式更好地推动计算机网络技术的发展。
2.2运用于数据处理
在计算机网络技术中运用人工智能可以极大地提升数据处理能力,即从人工智能切入,实现计算机动态模拟、科学预测,为开展计算机网络管理工作提供可靠的技术支持,特别是开展预设性管理活动,方便对人员的行为进行管理,减少额外成本投入,夯实后续开展数据处理活动和管理活动的基础。为更充分地体现人工智能运用于计算机网络技术的数据处理优势,操作人员要从实际着眼,从人工神经网络切入,通过构建人工神经网络机制,实行必要的网络数据信息预测和处理。具体而言,运用人工神经网络,基于计算机网络技术的操作状态,快速获得主要的运行参数,并把所获参数和计算机网络标准做对比,从而输出对比结果,直观呈现数据处理结果。借助神经元的连接权和阈值,还可衔接输入值、输出值,形成最佳的拟合函数,基于人工神经网络框架高效处理计算机网络技术运用中的各类核心数据,特别是对计算机网络技术所涉及设备的运行状态、技术参数等进行阅读,预测短时间里人工智能在管理环节暴露的问题,高速设置应对问题的方案。该操作需要大数据的支持,数据运算量也很大,所以在运用人工智能时要适当前移数据信息的加工和处理工作,组建计算机网络技术的动态模拟和预测网络。
2.3运用于网络安全
人们对于计算机网络技术的使用安全始终给予高度重视,运用人工智能有助于强化其安全防护。例如运用人工智能可以构建智能防火墙,智能防火墙和其他防御系统比起来能借助智能化的识别技术采集数据、分析数据、处理数据,对有害信息访问进行限制、拦截,减少计算量,提升数据信息安全等级。智能防火墙也有助于防范病毒攻击、黑客攻击,既能阻止病毒传播,又能有效监控并管理内部局域网,确保计算机网络技术使用的平稳性、安全性(罗雅丽.大数据时代人工智能在计算机网络技术中的应用[J].电脑编程技巧与维护,2019(06):120-122)。此外,智能防火墙的安全检测效率比传统防御软件高很多,可以妥善解决外部攻击问题,稳步提升计算机网络安全工作的有效性。人工智能还可运用于计算机网络技术的入侵检测实践,其主要涉及两个模块:一个是训练模块,即在计算机网络技术的使用中通过人工智能实行网络入侵检测,实现正常审计已知数据、检测异常数据的向量训练。人工智能检测主要借助编码的方式对已知入侵特征向量和审计记录做分析、比较,进而把入侵特征的向量变化识别出来。如果已知入侵向量有符合其特征的审计事件,那么计算机网络系统就会自动报警;如果入侵向量和审计事件不符,运用人工智能就能自动实行网络入侵检测,形成新的审计事件。还可以调整模式长度、匹配时间,确保有效分析入侵检测信息的特点。另一个是检测模块,借助预处理器实行入侵检测,即通过数学向量的形式,以审计未知为前提实施数字处理,之后基于支持向量机、判决函数,分类数字向量,再经过决策系统分类汇总数字向量。在检测预测模块中也可按照现有模型的运行规律判定计算机网络系统在今后可能会遭受的攻击,促进模型装置的及时更新,确保系统安全、稳定。
2.4运用于其他方面
大数据、互联网和人工智能等技术有力推动各行各业的变革、发展,使得计算机网络技术水平越来越高,对人们的生活与生产发挥更大的作用。第一,人工智能在教学领域的运用。教师可以在计算机网络技术的学习中运用人工智能,提高教学准确度,并调动学生的热情和积极性。人工智能在早教领域的运用也十分广泛,智能机器人使早教进入新的层面,教育不再受到书本的限制,成功把互联网带进课堂,教师针对自己无法即刻解决的问题,可以借助计算机网络技术搜索准确答案。第二,人工智能在企业管理领域的运用。如今很多企业的计算机网络技术都融入了人工智能,例如自动监控系统、自动报警系统等,促使企业实现智能化管理目标,在安全的环境里降低管理成本(高塔,田雨鑫.计算机网络技术中大数据时代的人工智能应用研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(06):137-138)。企业在未来必然能依托人工智能实现真正的现代化和信息化、智能化管理。第三,人工智能在家居领域的运用。经济稳步发展使智能家居进入大众的生活,为人们的居住提供更大的便利。在计算机网络技术中运用人工智能能很好地满足人们的居住需求,例如自主控制灯光的明暗、窗帘的开合等,或者远程控制家居系统,包括电饭锅开关的远程控制,回到家里能有更多休息时间。因此,智能家居的应用将会日益普及,让人们享受优质的家居生活服务。
3结语
一、超智能社会的主要内涵
近年来,信息技术取得了突飞猛进的发展,使得全球迎来了经济社会的大变革时代。物联网、机器人、人工智能、生物医学、脑科学等领域的技术的进步,已经给人们的生活带来了重大改变。信息技术及网络化的大时代潮流,也使得超智能社会5.0变得不再遥远,人工智能也成为实现超智能社会的核心。谷歌的人工智能―阿尔法围棋,战胜前世界冠军李世石;IBM人工智能医生“华生”达到全球医生的平均水平;美国风险投资企业收购NBA勇士队,采用大数据和人工智能分析,使勇士在6年之内由全联盟倒数第2变成总冠军等,均显示了人工智能取得的突破性进展。
超智能社会5.0是在当前物质和信息饱和且高度一体化的状态下,以虚拟空间与现实空间的高度技术融合为基础,人与机器人、人工智能共存,可超越地域、年龄、性别和语言等限制、针对诸多细节及时提供与多样化的潜在需求相对应的物品和服务,是能够实现经济发展与社会问题解决相协调的社会形态,更是能够满足人们愉悦及高质量生活品质的、以人为中心的社会形态。
超智能社会5.0,也是在德国工业4.0强化产业竞争力、实现产业变革的基础上,试图通过智能化技术解决相关经济和社会课题的全新的概念模式。具体而言,不论都市与地方,都可以确保方便使用自动驾驶汽车,实现分布式能源的自产自用,以及使用基于新一代通信系统的智能医疗体系等。
超智能社会不仅涵盖能源、交通、制造、服务等多个系统组合,未来还将包括人员、商务、法律等管理机能,以及劳动力提供与理念创新等人类自我价值的实现。建设超智能社会不仅需要高速公路等交通智能化、能源价值链最优化、制造体系全新化等核心智能系统的开发,也需要跨区域的医疗健康系统、食品产业链、生产体系等新的智能价值链的创造与创新,以及导航卫星系统、数据综合解析系统、公共基础设施认证等方面的支持。
二、超智能社会的主要支撑技术
在2016年5月底颁布的《科学技术创新战略2016》中,对支撑超智能社会建设的主要技术领域进行了详细描述,主要涵盖虚拟空间和现实空间两大技术领域。
(一)虚拟空间技术领域
网络安全技术:对物联网技术而言,从系统的设计到最终生命周期结束的时间很长,需要以漏洞处理、加密及高存储容量等技术为重点,构建相应的研发及信任体系,并确保相关系统成本的降低;
物网系统构建技术:在大规模系统运行过程中,对系统进行结构改造以及新旧设备的相互衔接,结构边缘及服务器侧的虚拟技术就成为关键;
大数据解析技术:从含有非结构化数据的各种大数据中,挖掘出有价值的信息,需要实时的高速信息处理技术的支撑;
人工智能技术:在对当前人工智能的深层学习技术继续加强研发的基础上,还要推进搜索型、知识型、计算型,以及统合型人工智能的研发;
设备技术:不仅要强化对大数据高速和实施处理的小型超低电力消耗设备的研制,也要努力实现强功能和高性能系统的开发,以及最新的材料和设计技术开发之间的相互融合;
网络技术:在推进网络虚拟化技术的同时,为实现庞大物联网设备间无线通信,开发高容量的无线技术势在必行;同时还要构建对大数据实时把握及进行高度分析判断的网络技术;
边缘计算技术:面对信息的实时高速处理,需要同步推进分散处理技术,确保网关等终端设备安全,并建立无法确保情况下的防范架构。
(二)现实空间技术领域
机器人技术:为实现机器人在通信、社会工作支援、制造、老人及残障人士帮扶等多个生产和生活领域应用,日本应积极推进相关技术研发,并引领安全评估的国际标准制订;
传感器技术:在获取各种信息的基础上,开发可远程实施的远程监控及性能更新技术;
处理器技术:推进与机理、驱动、控制等信赖评价及处理器的人工智能研发密切相关的基础研究,强化微电机系统及生物处理器等领域的技术研发;
生物技术:加强生物传感器、人体运动数据采集装置、生物驱动器等的开发,强化生物基础技术研究,特别是高度小型化及超低电量消费的传感器技术;
人机交互技术:在加快推进虚拟现实与增强现实、感知工程、认知科学与脑科学等领域技术研发的同时,考虑到技术设备的进步,为实现以机器人为代表的人工智能与人类的共存,与人类平等或仅为工具等社会伦理问题也需要提上日程。
(三)综合领域相关技术
纳米等原材料技术:支撑能源、基础设施、医疗健康等领域创新型结构材料和功能材料的研发,以及相关应用组件的升级,重点突破领域为:高效电力控制的半导体技术、工艺创新的触媒技术,以及声光控制技术、高端测量诊断和成像技术、生物材料和纳米材料等新型原材料技术;
光学和量子技术:为推进对信息通信、医疗、环境、能源等领域给予综合支撑的、具有高精度、高敏感度、大容量、节能又安全等特征的、高端社会及产业基础设施的形成,必须加强计算技术、成像与传感技术、信息和能源传输技术、高加工技术等相关基础和应用技术的研究,特别是在大容量和高速光子传输等尖端光学和量子技术等前沿领域。
(四)2020年主要成果目标
在作为支撑平台的网络空间技术领域,实现创新性技术突破;
超小型、低电量消耗传感设备的实用化;
量子信息处理和量子传输基础技术的开发;
新一代电力电子技术的全面商业化;
开始进行综合性新材料开发系统的中试;
进行生物性能技术材料的生产;
2030年前后实现基干化工产品新触媒技术的实用化;
2030年前后实现结构性材料的飞跃,在汽车与飞机制造等领域普遍采用轻量化与超耐用的新材料。
被外界誉为日本的“巴菲特+盖茨”的软银总裁孙正义在2014年底提出了用人工智能机器人拯救日本,使日本在2050年产业竞争力重回世界第一的豪言。他指出,日本若能采用3000万台可24小时工作的人工智能产业机器人(相当于增加了9000万制造业劳动人口),而支付给每台机器人的“平均月薪”仅为1.7万日元,这无疑将让日本一举两得地扭转在人口老龄化和劳动力成本过高方面的劣势。
而日本新能源与产业技术综合开发机构(NEDO)的研究报告《面向2035年的机器人产业未来市场预测》指出,日本国内的机器人产业市场规模2020年2.9万亿日元、2025年5.3万亿日元、2035年9.7万亿日元。
三、政策建议
当前我国经济发展已经进入到新常态阶段,劳动力成本增长明显,2012年已过人口增长的刘易斯拐点,老龄化问题也日益见突出。为缓解相关压力,将物联网、大数据、云计算、人工智能、自动驾驶、共享经济等技术与经济、社会发展密切结合势在必行。相关政策建议如下:
(一)提出“智慧中国2050”
为坚持以人为本的科学发展观,深入贯彻五大发展理念的相关要求,应充分借鉴日本超智能社会5.0的科学内涵,研究提出诸如“智慧中国2050”的概念,并针对《国家创新驱动发展战略纲要》提出了2020、2030、2050年我国科技创新战略目标,今后在具体细则制定及实施上,融入“智慧中国2050”等内涵,将人工智能等技术与我国未来经济社会发展需求相结合,引领未来社会经济l展及模式转变。
(二)注重“人工智能+物联网”
将“人工智能+物联网”融入新技术、新产业、新业态、新模式等四新发展理念之中,建立“人工智能+物联网”国家实验室,注重人工智能机器人等主要支撑技术的发展,以及“人工智能+物联网”在创建与经济社会密切相关的新产业、新业态、新模式中的重要作用,加快从网络化、数字化向智能化转变,大力发展数字化智能经济,以人工智能为核心打造“智慧中国2050”。
(三)做好产业政策转型,提高选择性产业政策的聚焦度
在我国产业政策由选择性为主向功能性为主转变的情况下,将《中国制造2025》与经济社会发展更为紧密地结合在一起,不仅使选择性产业政策先中上游产业聚焦,在强化虚拟空间技术研发的同时,注重传感器技术、生物技术、人机交互技术等现实空间技术,以及纳米等原材料技术、光学和量子技术等综合技术的研发,还应进一步加强与经济社会的联系,使产业和技术创新能够真正服务于民。
(四)拓展大众创新、万众创业的内涵,推进智能社会建设
进一步拓展大众创新、万众创业的内涵,将支持范围扩大至社会经济领域,强化大数据、云计算、“人工智能+物联网”等在经济与社会领域的应用,关注自动驾驶、共享经济等对经济社会型态变革的影响,切实推动大众创新、万众创业在技术与社会经济发展相结合的综合性领域的发展。
(五)密切关注人工智能对全球产业与经济格局的影响
关键词:人工智能;传统绘画艺术;艺术审美;大数据
传统绘画艺术从地域上来说可以简单的分为中国传统绘画艺术以及西方传统绘画艺术。中国传统绘画多讲究神韵,跃然纸上的色彩和线条都颇具象征性,画家所呈现出的往往是一种意境。传统的西方绘画在文艺复兴时期达到了鼎盛的状态,从画面结构来说比中国传统绘画更注重科学与现实的结合。透视,几何,材料等概念的灵活运用使画作在画家笔下达到了一种均衡的美。无论是中西哪种绘画都需要借用笔,刀等工具,通过墨,颜料等绘画材料,在纸,木板,织物等平面工具上,通过构图、造型和颜色等表现手法,创造出可视的形象。
人工智能(Artificial Intelligence AI)是一门技术科学,主要研究用机器模仿人类的思维、感知等智能活动,用理论、方法、技术及应用系统使机器能够代替人类做复杂的智力劳动。
传统绘画与人工智能作为人类智慧活动的两个方向有着各自不同的特性,但随着科学技术的大力发展,艺术家与科学家在各自不同的领域越来越意识到两者的共同性。人工智能技术在传统绘画上的应用,把科学技术与传统绘画有机地结合在了一起,为创造和传播传统绘画艺术提供了先进的方式,大数据的支持,为传统绘画领域带来了新变革。
一、人工智能下传统绘画艺术的发展与创作
早期用来表现传统绘画的新媒体方式多采用了数字化复刻绘画,或者通过动漫、电影、摄影等方式来表F。融入人工智能技术后,传统绘画艺术就范围来说仍然属于新媒体艺术的一个组成部分,但却呈现出了多样的变化。
自1973年始,Harold Cohen(画家,San Diego加州大学教授)所编译的电脑程序“AARON”就开始了自动绘画的过程。
2013年,电脑程序“The Painting Fool”,在巴黎举办了展览会,新闻媒体竞相报道,其中部分作品花了多年时间创作。从形式上来说这就是一场传统意义上的艺术作品展。
年初Google旗下的深度学习神经网络研究小组通过算法教会计算机自主创作绘画的能力。Google称其为Deep Dream。本次绘画作品展引来了大批对科技与现代艺术感兴趣的观众。最终,由人工智能创作的绘画被一位专业的拍卖商拍下,最高单幅的价格甚至达到了八千美元。在Deep Dream的创作中主体内容包括了各种天马行空的海景,漩涡;风格奇幻的城堡以及各种拥有三头六臂的动物。从风格上看接近法国的后期印象派,有轮廓但不具体,有缤纷的色彩,但却不是客观物体原来的色彩,然而整幅画面的跃动感却似乎能表达出作者的主观情感。
此外,受众们可以利用公开的代码,编译出属于自己的Deep Dream图像,艺术家的灵感有时来源于对某一物体的想象。Deep Dream正是从这个方面折射出了人类的创造力和想象力。
人工智能创作传统绘画不得不提到两个概念,即深度学习和神经网络。2006年,杰弗里・希尔顿等人提出了深度学习的概念。深度学习是人工智能学科下的一个分支,通过编译教导计算机进行无监督学习,以此来解决深层优化的问题。深度学习概念是目前人工智能像人脑一样处理数据的关键算法。
人工神经网络,它是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。(百度百科)
Deep Dream中的画作即是由人工神经网络创作,也就是用软件模拟大脑神经元处理信息的方式。软件先要接受大数据训练,通过分析数百万个大数据后才能识别图像中的物体。在Deep Dream创作绘画的过程中,程序先向神经网络输入一张图片,然后由神经网络进行自我调整,软件之前已经有了数据库,神经网络要从中寻找出与数据库中物体相似的地方再进行编译,于是一幅人工智能画作就完成了。
二、人工智能下的传统绘画艺术传播的文化价值
人工智能创作的绘画在传播时呈现了两级分化的局面,一方面有人高价收购人工智能绘画,而另一方面,有人却对这样的迷幻风格难以接受。暂不论人工智能绘画的画作质量,在文化价值上,人工智能绘画是否能算是创作并且富有感染力吗?
绘画创作就其动机来说存在多种类别,有的是有感于情境而创作,作者将情感上的汇集融入绘画作品;有的是为特定目的而创作,比如早期石刻的农耕渔织狩猎图等;还有的画作则是为了宣扬宗教观念,教育宗教信徒而创作。由此可见,在这些创作动机中,既存在单纯表达情感思想的艺术,也有为传播特定信息的艺术,还有为将宗教观念具象化,通过绘画创作更直观的进行表达的艺术。在评论艺术的本质时,有感于情境而作的绘画创作更接近绘画艺术的本质,在这种绘画艺术作品中可能包含了普遍的对人类情感及相关价值观的探索。或许,人工智能下的绘画艺术应该独立成为一个门类,毕竟相较于人工智能的逻辑化、程序化。绘画艺术应是属于人类展现天赋,表达情感的领域。
传统绘画艺术诞生至今,文化价值的体现皆是因为画作中的主体性、不确定性、奇思妙想,抽象感知展现了人类灵魂深处的情感。
三、人工智能下传统绘画艺术的传播
绘画作品具有其独特的传播的功能,首先绘画是一种是具备信息承载能力和传播能力的传播介质。其次,绘画作品中的内在感染力以及受众欣赏过程中能动的二次创作也为传统绘画作品的传播提供了动因。此外,经济基础决定上层建筑,随着人们物质水平的逐年提高,越来越多的人们走进博物馆,美术馆,艺术长廊等多种艺术场所,借由这些渠道了解艺术,欣赏艺术,以此来满足精神需求的增长,由此可见,当下艺术产业领域正受到各方的重视。然而现代社会,艺术生产与艺术消费市场分离的局面,也使传统绘画作品的传播成为必然趋势。
对艺术信息产生情感反馈是人类独有的思维和能力,通过人工智能的神经网络以及大数据分析不仅能创作绘画,还能对传统的绘画艺术作品进行分析判断,继而整理出一套基于大数据分析的传播方案。这样的方案是否可行呢,在当今这个信息爆炸以及媒介去中心化的时代下,越来越多的受众通过各种方式接触到传统绘画艺术,因此当受众面临绘画艺术鉴赏时,便产生了选择障碍。
传统的绘画艺术传播是指在艺术创作和鉴赏阶段所形成的人内信息交流。它的传播模式分为人际传播,把关人推荐和群体传播等。这些传统的传播方式经过多年来的验证确实具有一定的实际意义的,但在针对个体差异上的分类推荐却不是很明显,面对庞大的信息量以及高度差异化的传播需求,如今传统的艺术传播方式,其可行性正在逐渐下降。而人工智能应用于艺术传播,通过云计算可以精确而高效地分析和处理艺术信息。并且通过庞大的大数据资源加强索引优势,速度与精度的大幅度提升正是传统的艺术传播过程中所缺失的。
τ诨婊艺术来说,千人千面,每个人都有自己独到的理解,同一件作品可能有的人喜爱,而有的人无感,在海量绘画作品中筛选出针对目标受众的艺术作品,尤其是不具备绘画专业知识的受众在面对诸多绘画作品时,往往会没有头绪,不知如何进行选择和鉴赏。
四、结语
在人工智能传播传统绘画作品时,受众并不纯粹只是受者,而是具备了双重身份,由被动的欣赏者转变为了主动的创作者。借助神经网络,每个人都具备通过绘画表达内心情感的能力。虽然当前的人工智能下传统绘画艺术的发展还存在这一定的不确定性,但是相信随着人工智能技术的高速发展,今后人工智能创作的绘画一定会在现今的绘画领域独树一帜。此外人工智能的神经网络尚不能对所有绘作品充分理解,但是在速度和精度方面却得到了很大的提升,如果再结合当下其他一些完善的学科,比如结合个体信息,设计心理学,消费学,历史学,哲学等多方位的研究。人工智能系统就能根据受众的个人信息等预测处其的欣赏层次以及需求推荐给受众相应的作品。
人工智能使传统的绘画艺术具备了无限延伸的维度空间和各种难以预料的不确定性,颠覆了传统的绘画传播体系,实现了传统绘画艺术最本质的创作与传播。
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关键词:管理会计;财务会计;大数据;人工智能
自从李世石、柯洁大战围棋人工智能Alphago之后,人工智能开启了一个新的互联网时代。依托于海量数据和大数据分析处理建立起的智能领域,作为科技领域新时代的弄潮儿,正逐渐渗透方方面面,使得生活“数据化”“智能化”。目前我国持有相关会计证的会计人员达1500万,但以传统的财务会计知识体系为主要专业技能,高级会计人才不足40万,真正的管理会计人才缺口有300多万。因此,了解人工智能及大数据对传统会计行业的影响以及给管理会计带来的机遇和挑战,对于会计人员和行业具有重大意义。
1.人工智能和大数据对传统财务会计产生的影响
1.1人工智能在会计行业中的应用
财务机器人产品由德勤首先推出后,瞬间引爆财务圈。隶属于四大国际公司的毕马威、普华永道和安永也推出了自己的金融机器人和金融机器人解决方案。机器人产品为传统财务问题提出了更加多样且便捷的解决途径。中化国际(控股)金融共享中心选择普华永道公司的机器人,两个团队在一个月内迅速完成业务流程的梳理、测试、验证和部署,并正式投入运行。毕马威财务机器人则是在银行进行了试点运营。一家国际领先的商业银行在华分支机构运用了毕马威的流程自动化RPA(流程自动化)/财务机器人工具,并在他们的帮助下实现了在贸易融资和大宗商品交易部门试点业务流程的数字化转化工作。
1.2对会计行业产生的影响
1.2.1提高会计工作质量
基于传统会计本就是对数据进行处理且具有相对完备的规则的前提下,可以大幅度提高会计及审计行业由于大量的手工编制、人脑思维及判断而普遍存在的信息失真问题。在大数据充分学习发展中,人工智能不仅可以减少人为错误造成的信息失真的可能性,也在很大程度上减少了人工干预或欺诈,从而导致财务信息造假的可能性。
1.2.2提高会计工作效率
机器人代替人工完成诸如会计、投递、汇总、报告准备、审计等烦琐耗时的基本会计工作,大大提高了相关行业的成本和效率,一方面不需要花更多的人力和时间处理机械、单一、重复的金融问题,另一方面也提高会计工作的效率和质量,使财务工作几乎不会出错。
1.2.3提高企业竞争力
人工智能在许多领域帮助公司从事归纳、综合、推理甚至优化分析的工作并表现不俗。随着人工智能在会计行业的深入发展,会计机器人的功能将越来越强大。在不久的将来,将能够实现更合理的数据存储和分析,从成本控制、模拟消费者需求、分析市场因素和预算等方面为企业决策者提供全面、客观的参考方案。
1.2.4传统会计人员的大量失业
会计机器人能够迅速完成记账、查账、编制会计报表等会计人员需要相当熟练且重复查找大量数据才能完成的烦琐工作,机器在存储及调取数据方面有着不可替代的优势。随着大量工作被机器取代,伴随而来的问题就是传统会计人员的大量失业,并对高级管理人员的职业再发展提出了挑战。
2.人工智能和大数据给管理会计带来的机遇和挑战
2.1会计行业将由财务会计向管理会计转变
管理会计强调面向未来,根据时间价值来对现金流量进行整合分析,从而得出可靠的信息,制定计划。同时需要对未来编制预算,而只有通过全面的预算才能使控制得到实施,这要求管理会计具体到每个环节,发现有偏差及时修正,将计划与预算紧密结合起来。这对于人工智能着重于通过大数据对过去学习并处理现在来说,是不可替代的,也是管理会计人员的优势所在。
2.2计算机财务复合型人才成为热门
面对未来,则需要调整对会计人员的培养方向,以计算机财务复合型人才为目标。不仅可以使用财务系统给,也要懂计算机维修和设计原理,在财务系统的设计与实现中不断寻找改进的措施,为计算机人员提出合理的建议,甚至可以自己进行编程修改。
2.3有利于管理会计制度的完善
管理会计由我国自国外引入,在发展的几十年中已经取得了巨大的进步,但这些努力更多地体现在理论上,而无法与实际相结合。人工智能时代的到来将使得大批传统会计人员调整方向,涌入管理会计行业,也必将实际推动管理会计制度体系的建设与完善,使其获得长足的发展,逐步摸索适合我国社会主义初级阶段的管理会计制度、企业在生存发展中意识到管理会计对于企业发展的重要性,同时人才培养中也应逐步开展管理会计培训,跟上时代的步伐。
2.4对于管理会计信息安全有更高的要求
大数据的便捷为海量数据的收集整理提供了可能,也为管理会计提出了新的挑战。管理会计是根据当前的数据信息进行现在的管控和将来的分析预测,为企业服务。企业决策与竞争优势依赖于正确而保密的数据,这也要求管理会计在工作中一方面要有辨识过往数据的能力,在海量数据中搜集有用的信息,同时辨别真伪,另一方面做出的数据决策则要更加严格小心保密,避免商业信息泄露。
结语
人工智能向各行各业的侵入已是势不可挡,必然有一部分不愿改变的会计人员淘汰,但这也为管理会计带来了新的机遇和挑战,顺应时展,不断提升自己,推动管理会计变革与进步,对于会计人员和会计行业都具有重要的意义。
参考文献:
[1]崔晨曦.人工智能环境下会计行业的未来发展研究[A].智慧商业,2018(07)